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Python中for循环及其相关函数range(), zip(), enumerate()等

news 来源：原创 2025/9/11 23:10:52

一、Python中的for循环及其相关函数

Python的for循环是算法竞赛中最常用的迭代工具之一，因其简洁和灵活性非常适合快速实现逻辑。以下详细讲解for循环及相关函数在竞赛中的使用场景。

1. for循环基本语法

Python的for循环用于遍历可迭代对象（如列表、字符串、元组等）。基本语法如下：

for 变量 in 可迭代对象:# 循环体

竞赛中的典型用途：

  • 遍历数组/列表：处理数组元素，如求和、查找、统计等。
  • 遍历字符串：处理字符统计、模式匹配等问题。
  • 结合其他函数（如range()）实现固定次数的循环。

示例：计算数组的和

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
total = 0
for num in nums:total += num
print(total)  # 输出15
2. range() 函数

range() 是for循环的常用搭档，用于生成一个整数序列，特别适合控制循环次数或生成索引。

语法：

range(start, stop, step)  # 从start到stop-1，步长为step
  • start：起始值（默认0，可省略）。
  • stop：结束值（不包含）。
  • step：步长（默认1，可省略）。

竞赛中的典型用途：

  • 生成索引：遍历数组或矩阵的索引。
  • 固定次数循环：执行特定次数的操作。
  • 步长控制：处理等差数列或跳跃访问。

示例1：遍历数组索引

nums = [10, 20, 30, 40]
for i in range(len(nums)):print(f"索引 {i} 的值是 {nums[i]}")

示例2：生成等差数列求和

total = 0
for i in range(1, 101, 2):  # 1, 3, 5, ..., 99total += i
print(total)  # 输出奇数和

竞赛技巧：

  • range(n) 常用于0到n-1的索引循环。
  • 倒序遍历：range(n-1, -1, -1)。
  • 注意range()返回的是一个range对象，内存效率高，适合大数据量。
3. enumerate() 函数

enumerate() 用于同时获取可迭代对象的索引和值，特别适合需要索引和元素一起操作的场景。

语法：

for index, value in enumerate(可迭代对象, start=0):# 循环体
  • start：索引的起始值（默认0）。

竞赛中的典型用途：

  • 记录位置：在遍历数组时需要知道每个元素的索引。
  • 修改数组：根据索引直接操作数组元素。
  • 统计问题：记录特定元素出现的位置。

示例：找到数组中所有值为0的索引

nums = [1, 0, 3, 0, 5]
zeros = []
for i, num in enumerate(nums):if num == 0:zeros.append(i)
print(zeros)  # 输出 [1, 3]

竞赛技巧：

  • 替代range(len())的更优雅写法，代码更简洁。
  • 可自定义起始索引，如enumerate(lst, start=1)，适合1-based索引的题目。
4. zip() 函数

zip() 用于将多个可迭代对象“并行”遍历，元素按位置配对组成元组。

语法：

for 变量1, 变量2, ... in zip(可迭代对象1, 可迭代对象2, ...):# 循环体

竞赛中的典型用途：

  • 多数组同步遍历：同时处理多个数组的对应元素。
  • 矩阵操作：处理行列对应的数据。
  • 键值对处理：将两个列表配对成类似字典的结构。

示例1：比较两个数组的对应元素

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
for x, y in zip(a, b):print(x + y)  # 输出5, 7, 9

示例2：转置矩阵

matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
transposed = list(zip(*matrix))  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
print(transposed)

竞赛技巧：

  • zip() 按最短的可迭代对象长度停止，适合长度不等的数组。
  • 使用*解包（如zip(*matrix)）可实现矩阵转置或多维处理。
  • 在Python 3中，zip()返回迭代器，需用list()转换为列表。
5. 其他相关技巧
  • 列表推导式：for循环的简洁写法，常用于快速生成列表。
    squares = [x**2 for x in range(1, 6)]  # [1, 4, 9, 16, 25]
    竞赛中可简化代码，但注意可读性。
  • 嵌套循环：处理矩阵或组合问题。
    for i in range(n):for j in range(m):# 处理matrix[i][j]
  • break和continue：
    • break：跳出循环，常用于搜索到目标后提前结束。
    • continue：跳过当前迭代，常用于过滤无效数据。

竞赛注意事项：

  • Python的for循环性能较C++慢，尽量避免不必要的循环。
  • 输入处理：竞赛中常用input()读取数据，结合split()和map()处理多值输入。
    n = int(input())
nums = list(map(int, input().split()))

二、C++中的for循环

C++的for循环更底层，灵活性高，性能优于Python，特别适合算法竞赛中对时间复杂度要求严格的场景。以下详细讲解C++ for循环及其在竞赛中的用法。

1. for循环基本语法

C++的for循环有明确的初始化、条件和更新三个部分，适合精确控制循环。

语法：

for (初始化; 条件; 更新) {// 循环体
}
  • 初始化：定义循环变量（如int i = 0）。
  • 条件：循环继续的条件（如i < n）。
  • 更新：每次循环后变量的变化（如i++）。

竞赛中的典型用途：

  • 遍历数组/向量：处理元素或索引。
  • 固定次数循环：执行特定操作。
  • 复杂迭代：自定义步长或多变量控制。

示例：计算数组的和

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
int total = 0;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {total += nums[i];
}
cout << total << endl;  // 输出15
2. 范围for循环（C++11及以上）

C++11引入了基于范围的for循环，类似Python的for循环，适合直接遍历容器。

语法：

for (类型 变量 : 容器) {// 循环体
}

竞赛中的典型用途：

  • 快速遍历数组、向量或字符串。
  • 简化代码，避免手动索引。

示例：遍历向量

vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int num : nums) {cout << num << " ";
}  // 输出1 2 3 4 5

注意：

  • 如果需要修改元素，需用引用：for (int& num : nums)。
  • 性能与传统for循环相当，但更简洁。
3. 竞赛中的常见模式
  • 索引遍历：
    for (int i = 0; i < n; i++) {// 处理arr[i]
}
    常用于数组操作或需要索引的场景。
  • 倒序遍历：
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {// 处理arr[i]
}
    适合从后向前处理，如某些DP问题。
  • 步长控制：
    for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {// 处理奇数
}
    用于等差数列或跳跃访问。
  • 多变量循环：
    for (int i = 0, j = n - 1; i < j; i++, j--) {// 处理arr[i]和arr[j]
}
    适合双指针或对称处理。
4. 模拟Python的range/enumerate/zip

C++没有直接的range()、enumerate()或zip()，但可以通过循环或其他方式模拟：

  • 模拟range()：直接用for循环。
    for (int i = start; i < stop; i += step) {// 循环体
}
  • 模拟enumerate()：用索引和元素一起遍历。
    vector<int> nums = {10, 20, 30};
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {cout << "索引 " << i << " 值 " << nums[i] << endl;
}
  • 模拟zip()：并行遍历多个容器。
    vector<int> a = {1, 2, 3};
vector<int> b = {4, 5, 6};
for (int i = 0; i < min(a.size(), b.size()); i++) {cout << a[i] + b[i] << endl;  // 输出5, 7, 9
}
5. 竞赛中的高级用法
  • 嵌套循环：处理矩阵或组合问题。
    for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {// 处理matrix[i][j]}
}
  • 提前终止：
    • break：跳出循环，适合搜索到目标后退出。
    • continue：跳过当前迭代，适合过滤无效数据。
  • 性能优化：
    • 使用++i而非i++，微小性能提升。
    • 避免不必要的容器拷贝，优先用引用。
    • 对于大数组，尽量减少循环内计算（如提前计算nums.size()）。

竞赛输入输出：
C++竞赛中常用cin和cout，需注意同步关闭以加速：

ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);

示例：读取数组并求和

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main() {int n;cin >> n;vector<int> nums(n);for (int i = 0; i < n; i++) {cin >> nums[i];}int total = 0;for (int num : nums) {total += num;}cout << total << endl;return 0;
}
6. C++ vs Python的对比
  • 性能：C++ for循环更快，适合时间复杂度严格的题目。
  • 语法：Python更简洁，C++更灵活但代码量稍多。
  • 输入输出：C++需手动优化（如关闭同步），Python输入更简便。
  • 库支持：Python内置函数（如zip()）更丰富，C++需手动实现或用STL。

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编程题目现在在洛谷上都可以提交了。 未完待续&#xff0c;写不动了。 C11 编译命令 g A.cpp -o A -Wall -lm -stdc11A. 移动距离 本题总分&#xff1a;5 分 问题描述 小明初始在二维平面的原点&#xff0c;他想前往坐标 ( 233 , 666 ) (233, 666) (233,666)。在移动过程…...

编程日记 2025/9/10 7:32:12

SpringBoot3.0 +GraalVM21 + Docker 打包成可执行文件

SpringBoot3.0 GraalVM21 Docker 打包成可执行文件 前言 随着时代的飞速发展&#xff0c;JDK 17 及以上版本开始支持通过 GraalVM 将运行在 JVM 上的 jar 包直接打包成可在操作系统上运行的原生可执行文件。这一特性能使开发者在某些场景下更加灵活地部署 Java 程序。 在云原…...

编程日记 2025/9/10 8:19:03

从编程范式看 “万物皆智能，万事皆自动” 愿景

从编程范式看“万物皆智能，万事皆自动”愿景 引言 在信息技术飞速发展的今天，“万物皆智能，万事皆自动”成为了众多 IT 从业者和科技爱好者心中的终极愿景。这一愿景描绘了一个所有事物都具备智能、所有事情都能自动完成的美好未来。而在实现这一愿景的征程中，面向对象编…...

编程日记 2025/9/7 0:33:45

Vue 项目中 package.json 文件的深度解析

Vue 项目中 package.json 文件的深度解析 在 Vue 项目中&#xff0c;package.json 文件是项目配置的核心&#xff0c;它管理着项目的依赖关系、脚本命令、版本信息等重要内容。正确理解和配置 package.json 文件&#xff0c;对于项目的开发、构建、测试和部署都至关重要。本文…...

编程日记 2025/9/9 19:54:25

解决2080Ti使用节点ComfyUI-PuLID-Flux-Enhanced中遇到的问题

使用蓝大的工作流《一键同时换头、换脸、发型、发色之双pulid技巧》 刚开始遇到的是不支持bf16的错误 根据《bf16 is only supported on A100 GPUs #33》中提到&#xff0c;修改pulidflux.py中的dtype 为 dtype torch.float16 后&#xff0c;出现新的错误&#xff0c;这个…...

编程日记 2025/9/3 19:55:43

1 程序的本质，计算机语言简史，TIOBE 指数，C 语言的独特魅力、发展历程、发行版本和应用场景

&#x1f44b; 嘿&#xff0c;各位编程探险家们&#xff01;是不是一提到 C 语言&#xff0c;脑海中就浮现出指针乱舞、内存泄漏的恐怖画面&#xff1f;别怕&#xff0c;你并不孤单&#xff01;&#x1f605; 今天&#xff0c;你踏入了这个专为 “C 语言恐惧症” 患者打造的避…...

编程日记 2025/9/9 7:47:11

python格式化字符串漏洞

什么是python格式化字符串漏洞 python中&#xff0c;存在几种格式化字符串的方式&#xff0c;然而当我们使用的方式不正确的时候&#xff0c;即格式化的字符串能够被我们控制时&#xff0c;就会导致一些严重的问题&#xff0c;比如获取敏感信息 python常见的格式化字符串 百…...

编程日记 2025/9/8 9:06:28

撰写学位论文Word图表目录的自动生成

第一步&#xff1a;为图片和表格添加题注 选中图片或表格 右键点击需要编号的图片或表格&#xff0c;选择 【插入题注】&#xff08;或通过菜单栏 引用 → 插入题注&#xff09;。 设置题注标签 在弹窗中选择 标签&#xff08;如默认有“图”“表”&#xff0c;若无需自定义标…...

编程日记 2025/9/8 8:33:25

SDC命令详解：使用相对路径访问设计对象(current_instance命令)

相关阅读 SDC命令详解https://blog.csdn.net/weixin_45791458/category_12931432.html?spm1001.2014.3001.5482 在使用get_cells等命令访问设计对象时&#xff0c;需要指定设计对象的名字&#xff0c;这个名字是一个相对路径&#xff0c;本文就将对此进行讨论。 相对路径 使…...

编程日记 2025/9/10 13:21:48